JP2012129184A - Radiation tube device and radiation image photography system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相コントラスト画像の撮影に用いられる放射線管装置と、この放射線管装置を用いた放射線画像撮影システムとに関する。 The present invention relates to a radiation tube device used for capturing a phase contrast image and a radiation image capturing system using the radiation tube device.
放射線、例えばX線は、物体に入射したときの相互作用により強度と位相とが変化し、位相の変化が強度の変化よりも高い相互作用を示すことが知られている。このX線の性質を利用し、被検体によるX線の位相変化(角度変化)に基づいて、X線吸収能が低い被検体から高コントラストの画像(以下、位相コントラスト画像と称する)を得るX線位相イメージングの研究が盛んに行われている。 It is known that radiation, for example, X-rays, changes in intensity and phase due to interaction when incident on an object, and the change in phase exhibits an interaction higher than the change in intensity. Using this X-ray property, based on the phase change (angle change) of the X-ray by the subject, a high-contrast image (hereinafter referred to as a phase contrast image) is obtained from the subject having a low X-ray absorption capability. Research on line phase imaging has been actively conducted.
X線位相イメージング装置として、タルボ・ロー干渉計を用いたX線画像撮影システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。このX線画像撮影システムは、一般的な通常サイズのX線焦点(例えば、0.1〜1mm程度)を有するX線源から放射されたX線をマルチスリットによって部分的に遮蔽し、細幅かつ線状で所定ピッチで配置された複数の仮想的なX線源を形成する。マルチスリットにより形成された仮想的なX線源は、焦点サイズが小さくなるため、X線位相イメージングに最適な空間的可干渉性を得ることができ、X線源が複数になるのでX線強度を高めることができる。 An X-ray imaging system using a Talbot-Lau interferometer is known as an X-ray phase imaging apparatus (see, for example, Patent Document 1). This X-ray imaging system partially shields X-rays emitted from an X-ray source having a general normal size X-ray focal point (for example, about 0.1 to 1 mm) by a multi-slit, and has a narrow width. A plurality of virtual X-ray sources that are linear and arranged at a predetermined pitch are formed. Since the virtual X-ray source formed by the multi-slits has a small focal spot size, it is possible to obtain the optimal spatial coherence for X-ray phase imaging. Can be increased.
上記X線画像撮影システムは、マルチスリットに対面するように第1の格子を配置し、第1の格子からタルボ干渉距離だけ下流に第2の格子を配置している。第2の格子の背後には、X線を検出して画像を生成するX線画像検出器(FPD:Flat Panel Detector)が配置されている。そして、マルチスリットと第1の格子との間に配置された被検体を透過したX線から、第1及び第2の格子により縞画像を生成し、縞画像の変化を縞走査法により検出して、被検体の位相情報を取得する(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。 In the X-ray imaging system, the first grating is arranged so as to face the multi-slit, and the second grating is arranged downstream from the first grating by the Talbot interference distance. Behind the second grating, an X-ray image detector (FPD: Flat Panel Detector) that detects X-rays and generates an image is arranged. Then, a fringe image is generated by the first and second gratings from the X-rays transmitted through the subject arranged between the multi slit and the first grating, and a change in the fringe image is detected by the fringe scanning method. Thus, phase information of the subject is acquired (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
縞走査法とは、第1の格子に対して第2の格子を、第1の格子の面にほぼ平行で、かつ第1の格子の格子方向(条帯方向)にほぼ垂直な方向に、格子ピッチを等分割した走査ピッチで並進移動させながら複数回の撮影を行い、X線画像検出器で得られる各画素値の変化から、被検体で屈折したX線の角度分布(位相シフトの微分像)を取得する方法であり、この角度分布に基づいて被検体の位相コントラスト画像を得る。この縞走査法は、レーザ光を利用した撮影装置においても用いられている(例えば、非特許文献2参照)。 In the fringe scanning method, the second grating is arranged in parallel to the first grating surface in a direction substantially parallel to the plane of the first grating and substantially perpendicular to the grating direction (strip direction) of the first grating. The image is taken a plurality of times while being translated at a scanning pitch obtained by equally dividing the lattice pitch, and the angle distribution of X-rays refracted by the subject (differentiating the phase shift) from the change in each pixel value obtained by the X-ray image detector. Image), and a phase contrast image of the subject is obtained based on this angular distribution. This fringe scanning method is also used in an imaging apparatus using laser light (see, for example, Non-Patent Document 2).
マルチスリットは、X線を吸収すべき部分の機能を保証するために、十分な厚さを持つ必要がある。しかも、マルチスリットは、数十ミクロンの間隔で十ミクロン程度のスリット幅を持つ必要がある。このため、マルチスリットは、アスペクト比の高い構造となってしまい、作製が難しいという問題がある。さらに、X線は、発生源から放射状に広がるので、高いアスペクト比を持つX線マルチスリットは、理想的には、X線源を曲率中心とした円筒面である必要がある。このことも、マルチスリットの作製を難しくしている。 The multi-slit needs to have a sufficient thickness in order to guarantee the function of the portion that should absorb X-rays. Moreover, the multi-slit needs to have a slit width of about 10 microns at intervals of several tens of microns. For this reason, the multi-slit has a high aspect ratio structure and is difficult to manufacture. Furthermore, since X-rays spread radially from the generation source, an X-ray multi-slit having a high aspect ratio should ideally be a cylindrical surface with the X-ray source as the center of curvature. This also makes it difficult to produce multi-slits.
従来、製造が難しいマルチスリットを使用せずに、マルチスリットを用いたX線源と同様にX線を小焦点化及びマルチビーム化できるようにしたX線源が発明されている。このX線源は、電子ビームの照射によってX線を発生しない材質で形成された支持基板上に、電子ビームの照射によりX線を発生する陽極をストライプ状に配置することにより、細幅かつ線状で所定ピッチで配置された複数の仮想的なX線源を形成している(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, an X-ray source has been invented in which X-rays can be reduced in focus and beam size in the same manner as an X-ray source using a multi-slit without using a multi-slit that is difficult to manufacture. This X-ray source has a narrow and linear line by arranging, in a stripe shape, anodes that generate X-rays by electron beam irradiation on a support substrate formed of a material that does not generate X-rays by electron beam irradiation. A plurality of virtual X-ray sources arranged at a predetermined pitch are formed (see, for example, Patent Document 2).
また、特許文献3には、タングステン、モリブデン等の原子番号が大きな高Z材料と、アルミニウム、ベリリウム等の原子番号が小さな低Z材料とを交互に配置した陽極を用いることによりマルチビーム化したX線源が開示されている。また、特許文献4には、特許文献3のX線源を用いてタルボ干渉法により位相コントラスト画像を撮影できるようにしたX線画像撮影システムが開示されている。 Patent Document 3 discloses a multi-beam X by using an anode in which a high-Z material having a large atomic number such as tungsten or molybdenum and a low-Z material having a small atomic number such as aluminum or beryllium are alternately arranged. A radiation source is disclosed. Patent Document 4 discloses an X-ray image capturing system that can capture a phase contrast image by Talbot interferometry using the X-ray source disclosed in Patent Document 3.
X線管では、陽極に照射された電子ビームの総エネルギーのうち、X線に変換されるエネルギーの変換率は1%以下であり、残りの99%以上は熱となって陽極を加熱することが知られている。特許文献3では、現ヂ番号が低い低Z材料を用いているが、このような材料は単体では融点が低くいため、電子ビームの照射による加熱で溶融したり、高Z材料と低Z材料とが合金化する等して陽極が劣化することが懸念される。 In the X-ray tube, the conversion rate of energy converted to X-rays is 1% or less of the total energy of the electron beam irradiated to the anode, and the remaining 99% or more is heated to heat the anode. It has been known. In Patent Document 3, a low Z material having a low current number is used. However, since such a material has a low melting point alone, it can be melted by heating by irradiation with an electron beam, or a high Z material and a low Z material. There is a concern that the anode may deteriorate due to alloying.
本発明の目的は、小焦点化及びマルチビーム化した放射線管装置において、陽極の熱による劣化を防止することにある。 An object of the present invention is to prevent deterioration of an anode due to heat in a radiation tube apparatus having a small focus and a multi-beam.
上記課題を解決するために、本発明の放射線管装置は、電子ビームを放射する陰極と、電子ビームが照射されるビーム照射面を有する陽極本体と、ビーム照射面に設けられ、電子ビームの照射によって放射線画像の撮影が可能な放射線を発生する複数の放射線発生部、及び放射線発生部の間にそれぞれ配置され電子ビームの照射によって放射線画像の撮影に使用可能な放射線を発生しない複数の放射線非発生部とを有する陽極と、を備えており、放射線非発生部は、ビーム照射面に設けられた溝と、2種類以上の元素で構成され溝内に埋め込まれた放射線非発生材とを含んでいる。 In order to solve the above-mentioned problems, a radiation tube apparatus according to the present invention is provided with a cathode for emitting an electron beam, an anode body having a beam irradiation surface to which an electron beam is irradiated, and an electron beam irradiation provided on the beam irradiation surface. A plurality of radiation generators that generate radiation that can be captured by radiation, and a plurality of radiation generators that are arranged between the radiation generators and that do not generate radiation that can be used for capturing radiation images by irradiation with an electron beam The radiation non-generating part includes a groove provided on the beam irradiation surface and a radiation non-generating material composed of two or more elements and embedded in the groove. Yes.
放射線非発生材を構成する2種類以上の元素には、原子番号が30以下の元素が少なくとも1つ以上含まれていることが好ましい。また、放射線非発生材は、溝の表面に設けられた第1の放射線非発生材と、溝内に埋め込まれた第2の放射線非発生材とから構成してもよい。この場合、第1及び第2の放射線非発生材は、それぞれ単元素または2種類以上の元素の化合物から構成するのが好ましい。また、別の放射線非発生材としては、2種類以上の元素の化合物であってもよい。 It is preferable that at least one element having an atomic number of 30 or less is included in the two or more elements constituting the radiation non-generating material. The non-radiation generating material may be composed of a first non-radiation generating material provided on the surface of the groove and a second non-radiation generating material embedded in the groove. In this case, each of the first and second radiation non-generating materials is preferably composed of a single element or a compound of two or more elements. Another radiation non-generating material may be a compound of two or more elements.
陽極に、複数の放射線発生部及び放射線非発生部によって複数本の放射線ビームを放射するマルチビーム発生部と、1つの放射線発生部によって1本の放射線ビームを放射する単ビーム発生部とを設け、電子ビームをマルチビーム発生部と単ビーム発生部とに選択的に照射させる電子ビーム切替手段を備えていてもよい。 The anode is provided with a multi-beam generator that emits a plurality of radiation beams by a plurality of radiation generators and non-radiation generators, and a single beam generator that emits a radiation beam by one radiation generator, You may provide the electron beam switching means to selectively irradiate an electron beam to a multi-beam generation part and a single beam generation part.
また、陽極に、複数の放射線発生部及び放射線非発生部の配置間隔を異ならせることにより、放射される放射線ビームの配置間隔をそれぞれ異ならせた複数のマルチビーム発生部を設け、電子ビームを複数のマルチビーム発生部に選択的に照射させる電子ビーム切替手段を備えていてもよい。 In addition, the anode is provided with a plurality of multi-beam generators in which the arrangement intervals of the radiation beams to be emitted are made different by changing the arrangement intervals of the plurality of radiation generating portions and the non-radiation generating portions. There may be provided electron beam switching means for selectively irradiating the multi-beam generator.
陽極が円板状の回転陽極であるときには、射線発生部及び放射線非発生部を、陽極板に設けられたビーム照射面に円環状に設けてもよい。 When the anode is a disc-shaped rotating anode, the ray generating portion and the radiation non-generating portion may be provided in an annular shape on the beam irradiation surface provided on the anode plate.
本発明の放射線画像撮影システムは、放射線を透過する部分と吸収する部分とからなる格子構造が周期的に配置され、放射線源から照射された放射線を通過させて第1の周期パターン像を形成する第1の格子と、第1の周期パターンに対して位相が異なる少なくとも1つの相対位置で第1の周期パターン像に強度変調を与える強度変調手段と、強度変調手段により相対位置で生成された第2の周期パターン像を検出する放射線画像検出器と、放射線画像検出器により検出された少なくとも1つの第2の周期パターン像に基づいて、位相情報を画像化する演算処理手段とを備えており、放射線菅装置として本発明の放射線管装置を用いたものである。 In the radiographic imaging system of the present invention, a lattice structure composed of a part that transmits radiation and a part that absorbs radiation is periodically arranged, and the first periodic pattern image is formed by passing the radiation irradiated from the radiation source. A first grating, intensity modulating means for applying intensity modulation to the first periodic pattern image at at least one relative position having a phase different from that of the first periodic pattern, and first intensity generated at the relative position by the intensity modulating means. A radiation image detector for detecting two periodic pattern images, and an arithmetic processing means for imaging phase information based on at least one second periodic pattern image detected by the radiation image detector, The radiation tube apparatus of the present invention is used as the radiation stirrer.
強度変調手段として、第1の周期パターンを透過する部分と吸収する部分とからなる格子構造が周期的に配置された第2の格子と、前記第1及び第2の格子のいずれか一方を、第1及び第2の格子の格子構造の周期方向に所定のピッチで移動させる走査手段とからなり、走査手段により移動される各位置が相対位置に対応するようにしてもよい。 As the intensity modulation means, a second grating in which a grating structure composed of a portion that transmits and absorbs the first periodic pattern is periodically arranged, and one of the first and second gratings, The scanning unit may be configured to move at a predetermined pitch in the periodic direction of the grating structure of the first and second gratings, and each position moved by the scanning unit may correspond to a relative position.
本発明によれば、2種類以上の元素で構成された放射線非発生材により放射線非発生部を構成しているので、放射線非発生部の融点が高くなり、かつ熱伝導性も向上するので、熱による陽極の劣化を抑制することができる。また、2種類以上の元素で構成された放射線非発生材により放射線非発生部を構成することにより、放射線発生部と放射線非発生部とが合金化するのも防止することができる。 According to the present invention, since the radiation non-generating part is constituted by the radiation non-generating material composed of two or more kinds of elements, the melting point of the radiation non-generating part is increased and the thermal conductivity is also improved. Degradation of the anode due to heat can be suppressed. Moreover, it can also prevent that a radiation generation part and a radiation non-generation part alloy by comprising a radiation non-generation part with the radiation non-generation material comprised by 2 or more types of elements.
放射線非発生材を構成する2種類以上の元素には、原子番号が30以下の元素が少なくとも1つ以上含まれていればよいので、放射線非発生材として様々な材料を用いることができる。また、放射線非発生材は、第1及び第2の放射線非発生材としたり、2種類以上の元素の化合物とすることもできるので、様々な構成で利用可能である。 Since at least one element having an atomic number of 30 or less needs to be included in the two or more types of elements constituting the radiation non-generating material, various materials can be used as the radiation non-generating material. Moreover, since the radiation non-generating material can be the first and second radiation non-generating materials or a compound of two or more kinds of elements, it can be used in various configurations.
また、放射線の単ビームとマルチビームとを切り換えることができるので、位相コントラスト画像の撮影と吸収の画像の撮影とで、最適な放射線を用いることができる。更に、マルチビームのピッチを切り換えることができるので、位相コントラスト画像の画質を向上させることができる。本発明の放射線画像撮影システムによれば、本発明の放射線管装置を使用するので、位相コントラスト画像の画質を向上させることができる。 In addition, since it is possible to switch between a single beam and a multi-beam of radiation, it is possible to use optimal radiation for capturing a phase contrast image and capturing an absorption image. Furthermore, since the pitch of the multi-beam can be switched, the image quality of the phase contrast image can be improved. According to the radiographic imaging system of the present invention, since the radiation tube apparatus of the present invention is used, the image quality of the phase contrast image can be improved.
[第1実施形態]
図1に示すように、本発明のX線画像撮影システム10は、被検体HにX線を照射するX線源11と、X線源11に対向配置され、X線源11から被検体Hを透過したX線を検出して画像データを生成する撮影部12とを備えている。撮影部12には、撮影部12から読み出された画像データを記憶するメモリ13が接続されており、メモリ13には、メモリ13に記憶された複数の画像データを画像処理して位相コントラスト画像を生成し、生成した位相コントラスト画像を画像記録部15に記録する画像処理部14が接続されている。X線源11及び撮影部12は、撮影制御部16により制御される。システム制御部18は、操作部やモニタからなるコンソール17から入力された操作信号に基づいて、X線画像撮影システム10の全体を統括的に制御する。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, an X-ray imaging system 10 of the present invention is arranged so as to be opposed to an
X線源11は、図2に示す回転陽極型のX線管装置20と、図示しない高電圧発生器及びコリメータ等から構成されている。X線管装置20は、撮影制御部16の制御に基づいて、被検体HにX線を照射する。コリメータは、X線管装置20から発せられたX線のうち、被検体Hの検査領域に寄与しない部分を遮蔽するように照射野を制限する。
The
X線管装置20は、真空外囲器21と、この真空外囲器21内に収容された回転陽極22、及び陰極23とを備えている。真空外囲器21は、内部が真空状態とされたガラス管25と、ガラス管25の外側を覆う金属性のケース体26と、ガラス管25とケース体26との間に封入された絶縁オイル27とからなる。ケース体26には、X線を放射する放射口26aが設けられている。なお、X線管装置20は、回転陽極22を回転自在に支持する軸受け部や、回転陽極22を回転させる回転機構等も当然備えているが、本実施形態ではこれらの詳しい説明を省略する。
The X-ray tube device 20 includes a
回転陽極22は、円板の一方の面の外周部分に他方の面に向かって傾斜されたビーム照射面29が設けられた円錐台形状の断面を有する陽極本体30と、陽極本体30の中央に設けられた回転軸31とを備えている。陰極23は、回転軸31の軸方向において、陽極本体30のビーム照射面29に対面するように配置されており、高電圧発生装置から高電圧が印加されたときに、ビーム照射面29に向けて電子ビームを照射する。陽極本体30は、例えばモリブデンやタングステン等からなり、電子ビームが照射されたときに材質に依存したX線スペクトルでX線を発生する。陽極本体30が発生したX線は、回転陽極22の半径方向に放射され、放射口26aを通過してX線管装置20の外に放射される。
The rotating
図3及び図4に示すように、陽極本体30のビーム照射面29には、円環状の溝33と、溝33の表面に設けられた第1のX線非発生材37と、溝33内に埋め込まれた第2のX線非発生材34とからなる4本のX線非発生部35a〜35dが設けられている。また、X線非発生部35a〜35dの間には、ビーム照射面29の一部からなる円環状の3本のX線発生部36a〜36cが設けられている。X線発生部36a〜36cは、位相コントラスト画像の撮影に適した複数の微小なX線焦点が得られるように、幅、間隔が設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、本実施形態で用いるX線非発生部35a〜35dとは、X線を全く発生しないという意味ではなく、X線発生部36a〜36cで発生される所望の波長のX線に比べて、十分に無視できるエネルギー量あるいは、所望の波長から外れた波長のX線が発生する部位という意味である。X線非発生部35a〜35dから発生するX線について、十分に無視できるエネルギー量としては、例えば、X線発生部36a〜36cから発生するX線の1/10程度が望ましく、より望ましくは1/100程度である。
The
また、第1のX線非発生材37、及び第2のX線非発生材34は、電子ビームの照射により発生する特性X線の波長が、陽極本体30に用いられた材質の特性X線よりもはるかに長い材質であればよく、例えば原子番号が30以下の単元素、または原子番号が30以下の元素を少なくとも1つ以上含む2種類以上の元素の化合物等を用いることができる。
In addition, the first
このような特性を有する第1のX線非発生材37の材質としては、例えば、C、SiC、TiC、TaC、BN、GaN、AlN、TiN、TiCN、TiAlN、AlCrN等を用いることができる。また、溝33の表面にイオン注入を行い、その後に加熱処理をして保護層を形成してもよい。
As a material of the first
また、第2のX線非発生材34に適用可能な材質としては、例えばアルミニウム等の他、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、SiO2、Al2O3、BeO2、MgO、TiO2、Si3N4、SiC、BN、AlN、SUS、TiC、WC、WCTiCo、GaN等が挙げられる。
As the applicable material to the second
第1のX線非発生材37及び第2のX線非発生材34として、例えばカーボン及びアルミニウムを用いた場合、カーボン及びアルミニウムは熱伝導性が高いので、第2のX線非発生材34の溶融を防止することができる。また、第1のX線非発生材37を構成するカーボンは、高融点で熱的に安定しているため、陽極本体30と第2のX線非発生材34との間の反応を抑えて合金化を防止することができる。これにより、熱に対する陽極本体30の強度が向上する。
For example, when carbon and aluminum are used as the first
回転陽極22は、例えば次のように製造される。図5(A)に示すように、タングステン、あるいはモリブデン等の金属からなる円板状の金属板38を用意する。次いで、同図(B)に示すように、金属板38の一方の面から外周部分を切削してビーム照射面29を形成し、金属板38の断面形状を円錐台形状の陽極本体30に整形する。同図(C)に示すように、陽極本体30のビーム照射面29には、溝の切削加工あるいはエッチング加工によって4本の円環状の溝33が形成される。
The
図5(D)に示すように、陽極本体30に形成された複数の溝33の表面に第1のX線非発生材37を形成する。第1のX線非発生材37は、例えばスパッタ、イオンプレーティング又はCVD等によって形成することができる。なお、第1のX線非発生材37の厚みは、材質等によって異なるものの、例えば10nm以上10μm以下程度であることが好ましい。
As shown in FIG. 5D, the first
図5(E)に示すように、陽極本体30の上面には、アルミニウム等からなる第2のX線非発生材34が、メッキあるいは蒸着によって成膜される。陽極本体30上に成膜された第2のX線非発生材34は、4本の溝33内にも充填される。次いで、同図(F)に示すように、陽極本体30の表面の第2のX線非発生材34が研磨装置により除去される。溝33内に充填された第2のX線非発生材34は、研磨では除去されずに残る。これにより、溝33、第1のX線非発生材37及び第2のX線非発生材34からなるX線非発生部35a〜35dと、X線非発生部35a〜35dの間に設けられたX線発生部36a〜36cとを備えた回転陽極22が完成する。
As shown in FIG. 5E, a second
陰極23から放射された電子ビームは、回転軸31を中心に回転している陽極本体30のビーム照射面29に照射される。すると、ビーム照射面29のX線発生部36a〜36c及びX線非発生部35a〜35dから、それぞれの材質に依存したX線スペクトルでX線が発生する。
The electron beam emitted from the
X線スペクトルには、特定のエネルギーを持つ特性X線と、それよりも弱いが様々なエネルギー成分を含む連続X線の成分がある。図6に示すように、モリブデンから発生される特性X線を含む波長領域は、例えば、X線画像撮像装置で使われる。一方、アルミニウムから発生される特性X線は、低エネルギーであるため上記の波長域には含まれず、かつそのほとんどは空気で吸収されるので観測されない。また、連続X線の全強度も物質の原子番号の自乗にほぼ比例するので、アルミニウムからの連続X線はかなり弱い。したがって、材料の差異により、発生するX線強度が大幅に変わる。また、X線非発生部35a〜35dに照射される電子ビームは、全て第1のX線非発生材37及び第2のX線非発生材34に吸収されて陽極本体30に到達しないので、X線非発生部35a〜35dの下面に面する位置では、陽極本体30からX線は発生しない。
The X-ray spectrum includes a characteristic X-ray having a specific energy and a continuous X-ray component that is weaker but includes various energy components. As shown in FIG. 6, a wavelength region including characteristic X-rays generated from molybdenum is used in, for example, an X-ray imaging apparatus. On the other hand, characteristic X-rays generated from aluminum are not included in the above wavelength range because of their low energy, and most of them are not observed because they are absorbed by air. Also, continuous X-rays from aluminum are quite weak because the total intensity of continuous X-rays is almost proportional to the square of the atomic number of the material. Therefore, the generated X-ray intensity varies greatly depending on the material. Further, since the electron beams irradiated to the
以上により、本実施形態では、X線画像の撮影に適した波長領域のX線がX線発生部36a〜36cにより発生され、放射口26aからX線管装置20の外に放射される。また、これらのX線は、図7に示すように、微小な焦点サイズを有し、所定ピッチで配置されるので、位相コントラスト画像の撮影に適した微小サイズの仮想的な複数の点光源11a〜11cを形成することができる。
As described above, in the present embodiment, X-rays in a wavelength region suitable for capturing an X-ray image are generated by the
図1に示すように、撮影部12には、半導体回路からなるフラットパネル検出器(FPD)40、被検体HによるX線の位相変化(角度変化)を検出し位相イメージングを行うための第1の吸収型格子41及び第2の吸収型格子42が設けられている。FPD40は、X線源11から照射されるX線の光軸Aに沿う方向(以下、z方向という)に検出面が直交するように配置されている。
As shown in FIG. 1, the imaging unit 12 includes a flat panel detector (FPD) 40 formed of a semiconductor circuit, and a first for performing phase imaging by detecting a phase change (angle change) of X-rays by the subject H. An absorption type grating 41 and a second absorption type grating 42 are provided. The
第1の吸収型格子41は、z方向に直交する面内の一方向(以下、y方向という)に延伸した複数のX線遮蔽部41aが、z方向及びy方向に直交する方向(以下、x方向という)に所定のピッチp1で配列されたものである。同様に、第2の吸収型格子42は、y方向に延伸した複数のX線遮蔽部42aが、x方向に所定のピッチp2で配列されたものである。X線遮蔽部41a,42aの材料としては、X線吸収性に優れる金属が好ましく、例えば、金、白金、銀、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブ、パラジウム、ロジウム、イリジウム、オスミウム、レニウム及びそれらの合金等が好ましい。
In the first absorption type grating 41, a plurality of
また、撮影部12には、第2の吸収型格子42を格子方向に直交する方向(x方向)に並進移動させることにより、第1の吸収型格子41に対する第2の吸収型格子42との相対位置を変化させる走査機構43が設けられている。走査機構43は、例えば、圧電素子等のアクチュエータにより構成される。走査機構43は、後述する縞走査の際に、撮影制御部16の制御に基づいて駆動されるものである。詳しくは後述するが、メモリ13には、縞走査の各走査ステップで撮影部12により得られる画像データがそれぞれ記憶される。なお、第2の吸収型格子42と走査機構43とが特許請求の範囲に記載の強度変調手段を構成している。
In addition, the imaging unit 12 moves the second absorption type grating 42 relative to the first absorption type grating 41 by translating the second absorption type grating 42 in a direction orthogonal to the grating direction (x direction). A
画像処理部14は、縞走査の各走査ステップで撮影部12により撮影され、メモリ13に記憶された複数の画像データに基づいて位相微分像を生成し、位相微分像をx方向に沿って積分することにより、位相コントラスト画像を生成する。位相コントラスト画像は、画像記録部15に記録された後、コンソール17に出力されてモニタ(図示せず)に表示される。
The
コンソール17は、モニタの他、操作者が撮影指示やその指示内容を入力する入力装置(図示せず)を備えている。この入力装置としては、例えば、スイッチ、タッチパネル、マウス、キーボード等が用いられ、入力装置の操作により、X線管の管電圧やX線照射時間等のX線撮影条件、撮影タイミング等が入力される。モニタは、液晶ディスプレイやCRTディスプレイからなり、X線撮影条件等の文字や、上記位相コントラスト画像を表示する。
In addition to the monitor, the
図7に示すように、第1の吸収型格子41のX線遮蔽部41aは、x方向に所定のピッチp1で、互いに所定の間隔d1を空けて配列されている。同様に、第2の吸収型格子42のX線遮蔽部42aは、x方向に所定のピッチp2で、互いに所定の間隔d2を空けて配列されている。また、X線管装置20により仮想的に形成される点光源11a〜11cは、x方向に所定のピッチp3で配列されている。X線遮蔽部41a,42aは、それぞれ不図示のX線透過性基板(例えば、ガラス基板)上に配置されたものである。第1及び第2の吸収型格子41,42は、入射X線に位相差を与えるものでなく、強度差を与えるものであるため、振幅型格子とも称される。なお、スリット部(上記間隔d1,d2の領域)は空隙でなくてもよく、高分子や軽金属等のX線低吸収材が充填されていてもよい。
As shown in FIG. 7,
第1及び第2の吸収型格子41,42は、タルボ干渉効果の有無に係らず、スリット部を通過したX線を線形的に投影するように構成されている。具体的には、間隔d1,d2を、X線源11から照射されるX線のピーク波長より十分大きな値とすることで、照射X線に含まれる大部分のX線をスリット部で回折させずに、直進性を保ったまま通過するように構成する。例えば、前述のX線管の回転陽極としてタングステンを用い、管電圧を50kVとした場合には、X線のピーク波長は、約0.4Åである。この場合には、間隔d1,d2を、1〜10μm程度とすれば、スリット部で大部分のX線が回折されずに線形的に投影される。この場合、格子ピッチp1,p2は、2〜20μm程度の大きさである。
The first and
X線源11から照射されるX線は、平行ビームではなく、X線焦点を発光点としたコーンビームであるため、第1の吸収型格子41を通過して射影される第1の周期パターン像である投影像(以下、この投影像をG1像または縞画像と称する)は、仮想的な点光源11a〜11cからの距離に比例して拡大される。第2の吸収型格子42の格子ピッチp2及び間隔d2は、そのスリット部が、第2の吸収型格子42の位置におけるG1像の明部の周期パターンとほぼ一致するように決定されている。すなわち、点光源11a〜11cから第1の吸収型格子41までの距離をL1、第1の吸収型格子41から第2の吸収型格子42までの距離をL2とした場合に、格子ピッチp2及び間隔d2は、次式(1)及び(2)の関係を満たすように決定される。
Since the X-ray irradiated from the
第1の吸収型格子41から第2の吸収型格子42までの距離L2は、タルボ干渉計の場合には、第1の格子の格子ピッチとX線波長とで決まるタルボ干渉距離に制約されるが、本実施形態の撮影部12では、第1の吸収型格子41が入射X線を回折させずに投影させる構成であって、第1の吸収型格子41のG1像が、第1の吸収型格子41の後方のすべての位置で相似的に得られるため、該距離L2を、タルボ干渉距離と無関係に設定することができる。 In the case of a Talbot interferometer, the distance L 2 from the first absorption type grating 41 to the second absorption type grating 42 is limited to the Talbot interference distance determined by the grating pitch of the first grating and the X-ray wavelength. However, in the imaging unit 12 of the present embodiment, the first absorption type grating 41 projects the incident X-rays without diffracting, and the G1 image of the first absorption type grating 41 is the first image. because similarly obtained at all positions of the back absorption grating 41, the distance L 2, can be set independently of the Talbot distance.
また、点光源11a〜11cのピッチp3は、次式(3)を満たすように設定される。 The pitch p 3 of the point light source 11a~11c is set so as to satisfy the following equation (3).
上記式(3)は、X線管装置20により形成された各点光源11a〜11cから射出されたX線の第1の吸収型格子41による投影像(G1像)が、第2の吸収型格子42の位置で一致する(重なり合う)ための幾何学的な条件である。このように、本実施形態では、X線管装置20により形成された複数の点光源11a〜11cに基づくG1像が重ね合わせられることにより、X線強度を低下させずに、位相コントラスト画像の画質を向上させることができる。
In the above formula (3), the projection image (G1 image) of the X-rays emitted from the respective point light sources 11a to 11c formed by the X-ray tube device 20 by the first absorption type grating 41 is the second absorption type. This is a geometric condition for matching (overlapping) at the position of the
次に、上記実施形態の作用について説明する。図1に示すように、X線画像撮影システム10において、X線源11と撮影部12との間に被検体Hが配置される。この状態で、コンソール17からシステム制御部18に撮影指示が入力されると、撮影制御部16は、X線画像撮影システム10の各部を制御し、第2の吸収型格子42を第1の吸収型格子41に対してx方向に移動させながら、各走査位置で、X線源11による曝射及びFPD40による検出動作が行わせる。
Next, the operation of the above embodiment will be described. As shown in FIG. 1, in the X-ray imaging system 10, a subject H is disposed between an
図2〜図4に示すように、X線管装置20は、各走査位置における曝射期間中に、陰極23から陽極本体30のビーム照射面29に向けて電子ビームを照射させる。陽極本体30のX線非発生部35a〜35d及びX線発生部36a〜36cは、電子ビームの照射により、それぞれの材質に依存したX線スペクトルでX線を発生する。しかし、X線非発生部35a〜35dから発生されるX線はX線画像撮影に使用できるような強度を有しないため、X線管装置20からは、X線発生部36a〜36cによって発生されたX線が放射される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the X-ray tube apparatus 20 irradiates the electron beam from the
図7に示すように、X線管装置20から放射されたX線により、微小な焦点サイズを有し、所定ピッチp3で配置された仮想的な複数の点光源11a〜11cが形成される。点光源11a〜11cのX線は、被検体Hを通過することにより位相差が生じ、このX線が第1の吸収型格子41を通過することにより、被検体Hの屈折率と透過光路長とから決定される被検体Hの透過位相情報を反映した縞状のG1像が形成される。各点光源11a〜11cのG1像は、第2の吸収型格子42に投影され、第2の吸収型格子42の位置で一致する(重なり合う)ので、X線強度を低下させずに、位相コントラスト画像の画質を向上させることができる。 As shown in FIG. 7, X-rays radiated from the X-ray tube device 20 form a plurality of virtual point light sources 11 a to 11 c having a minute focal spot size and arranged at a predetermined pitch p <b> 3. The X-rays of the point light sources 11a to 11c cause a phase difference when passing through the subject H, and the X-rays pass through the first absorption grating 41, so that the refractive index of the subject H and the transmitted optical path length are obtained. A striped G1 image reflecting the transmission phase information of the subject H determined from the above is formed. Since the G1 images of the respective point light sources 11a to 11c are projected onto the second absorption type grating 42 and coincide with each other (overlap) at the position of the second absorption type grating 42, the phase contrast can be achieved without reducing the X-ray intensity. The image quality can be improved.
G1像は、第2の吸収型格子42により強度変調され、第2の周期パターン像であるG2像が形成される。G2像は、例えば、縞走査法により検出される。縞走査法とは、第1の吸収型格子41に対し、第2の吸収型格子42を走査機構43によって、X線焦点を中心として格子面に沿った方向に格子ピッチを等分割(例えば、5分割)した走査ピッチでx方向に並進移動させながら、X線源11から被検体HにX線を照射して複数回の撮影を行なってFPD40により検出し、画像処理部14により、FPD40の各画素の画素データの位相のズレ量(被検体Hがある場合とない場合とでの位相のズレ量)から位相微分像(被検体で屈折したX線の角度分布に対応)を取得する方法である。この位相微分像を、画像処理部14により、上記の縞走査方向に沿って積分することにより、被検体Hの位相コントラスト画像を得ることができる。位相コントラスト画像は、画像処理部14により画像記録部15に記録され、コンソール17のモニタ等に表示される。
The G1 image is intensity-modulated by the second absorption type grating 42 to form a G2 image that is a second periodic pattern image. The G2 image is detected by, for example, a fringe scanning method. In the fringe scanning method, the grating pitch is equally divided in the direction along the grating plane with the X-ray focal point as the center by the
以上で説明したように、本実施形態のX線管装置20は、マルチスリットを用いずに点光源11a〜11cを形成しているため、製造の難しいマルチスリットを省略することができる。これにより、装置の小型化や低コスト化に資することができる。更に、本実施形態では、第1のX線非発生材37及び第2のX線非発生材34に、熱伝導性のよいカーボン及びアルミニウムを用いているので、電子ビームの照射により発生した陽極本体30の熱を、X線非発生部35a〜35dから放熱することができる。また、溝33の表面に設けられた第1のX線非発生材37により、陽極本体30と第2のX線非発生材34の反応が抑止され、合金化が防止されている。したがって、陽極本体30が熱によって劣化するのを防止することができる。
As described above, the X-ray tube apparatus 20 according to the present embodiment forms the point light sources 11a to 11c without using the multi-slit, and thus can eliminate the multi-slit that is difficult to manufacture. Thereby, it can contribute to size reduction and cost reduction of an apparatus. Furthermore, in this embodiment, since carbon and aluminum having good thermal conductivity are used for the first
上記実施形態では、陽極本体30の溝33を回転軸31と平行に配置したが、回転軸31と非平行に配置してもよい。また、第2のX線非発生材34を溝33の上端まで埋め込んだが、溝33の深さ方向の途中まで第2のX線非発生材34を埋め込むようにしてもよい。また、上記実施形態では、第1のX線非発生材37にカーボンを用い、第2のX線非発生材34にアルミニウムを用いたが、それぞれ上述した他の単元素または2種類以上の元素の化合物によって置き換えてもよく、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the
以下、上記第1実施形態を変形した別の実施形態について説明する。なお、他の実施形態と同じ構成については、同符号を用いて詳しい説明は省略する。 Hereinafter, another embodiment obtained by modifying the first embodiment will be described. In addition, about the same structure as other embodiment, detailed description is abbreviate | omitted using a same sign.
[第2実施形態]
図8に示すように、陰極23を圧電素子等のアクチュエータからなる移動機構55によって水平方向に移動自在にし、X線非発生部35a〜35d及びX線発生部36a〜36cからなるマルチビーム発生部56と、陽極本体30のビーム照射面29のみ、すなわちX線発生部しか有しない単ビーム発生部57との間で、電子ビームを選択的に照射できるようにしてもよい。これによれば、位相コントラスト画像の撮影時には、マルチビーム発生部56に電子ビームを照射することによって複数の仮想的な点光源11a〜11cを得ることができる。また、吸収画像を撮影する際には、単ビーム発生部57に電子ビームを照射することによって、線量の大きなX線を得ることができる。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 8, the
[第3実施形態]
図9に示すように、X線非発生部35a〜35d及びX線発生部36a〜36cからなる第1マルチビーム発生部60と、第1マルチビーム発生部60とはX線非発生部61a〜61d及びX線発生部62a〜62cの配置間隔が異なる第2マルチビーム発生部63とを陽極本体30に設け、移動機構55によって移動された陰極23により、第1マルチビーム発生部60と第2マルチビーム発生部63とに選択的に電子ビームを照射してもよい。X線非発生部61a〜61dは、X線非発生部35a〜35dと同様に溝及びX線非発生材からなり、X線発生部62a〜62cは陽極本体30のビーム照射面29からなる。
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 9, the first
これによれば、第1マルチビーム発生部60により形成される仮想的な点光源11a〜11cのピッチp3を、例えばピッチp4のように切り換えることができるようになる。例えば、X線源11と第1の吸収型格子41との距離L1、あるいは第1の吸収型格子41と第2の吸収型格子42との距離L2、第2の吸収型格子42の格子ピッチp2等に合わせて、点光源11a〜11cのピッチp3を切り換えるようにすれば、より高画質な位相コントラスト画像を撮影することができる。
According to this, the pitch p3 of the virtual point light sources 11a to 11c formed by the first
なお、第1及び第2マルチビーム発生部60、63の両方に同時に電子ビームを照射できるような陰極を配置するとともに、第1及び第2マルチビーム発生部60、63のいずれか一方からのX線の照射と、第1及び第2マルチビーム発生部60、63の両方からのX線の照射とを切り換えられるようにすることにより、照射するX線のエネルギーを切り換えられるようにしてもよい。これによれば、エネルギー帯域の異なるX線を用いたエネルギーサブトラクション撮影を行なうことができるようになる。
A cathode capable of simultaneously irradiating an electron beam to both the first and second
また、上記第2、第3実施形態では、陰極23を移動機構55によって移動させることにより電子ビームの照射位置を切り換えているが、陰極23と陽極本体30との間で電子ビームの遮蔽状態を切り換えてもよいし、電子ビームに高電圧を加えて偏向させ、照射位置を切り換えてもよい。
In the second and third embodiments, the irradiation position of the electron beam is switched by moving the
[第4実施形態]
また、上記各実施形態では、X線非発生部を構成する溝33の表面に第1のX線非発生材37を設けたが、第2のX線非発生材34の材質に、原子番号が30以下の元素を少なくとも1つ以上含む2種類以上の元素からなり、融点がカーボンと同程度に高い化合物を用いる場合には、図10に示すように、第1のX線非発生材37を省略したX線非発生部35a〜35dを用いてもよい。
[Fourth Embodiment]
Further, in each of the embodiments described above, the first
上記各実施形態では、一方向に延伸されかつ延伸方向に直交する方向に沿って配置されたX線遮蔽部を有する縞状の一次元格子を使用したX線画像撮影装置を例に説明したが、本発明は、X線遮蔽部を2方向に配列された二次元格子を用いたX線画像撮影装置にも適用が可能である。さらに、上記実施形態では、被検体HをX線源と第1の吸収型格子との間に配置しているが、被検体Hを第1の吸収型格子と第2の吸収型格子との間に配置した場合にも同様に位相コントラスト画像の生成が可能である。また、上記各実施形態は、矛盾しない範囲で相互に組み合わせることが可能である。 In each of the above embodiments, an X-ray imaging apparatus using a striped one-dimensional lattice having an X-ray shielding portion that is stretched in one direction and arranged in a direction orthogonal to the stretching direction has been described as an example. The present invention can also be applied to an X-ray imaging apparatus using a two-dimensional lattice in which X-ray shields are arranged in two directions. Furthermore, in the above embodiment, the subject H is disposed between the X-ray source and the first absorption type grating, but the subject H is provided between the first absorption type grating and the second absorption type grating. Similarly, a phase-contrast image can be generated when arranged in between. The above embodiments can be combined with each other within a consistent range.
上記各実施形態は、第1及び第2の吸収型格子を、スリットを通過したX線を線形的に投影するように構成しているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、第1及び第2の吸収型格子でX線を回折することにより、いわゆるタルボ干渉効果が生じる構成(国際公開WO2004/058070号公報等に記載の構成)としてもよい。この場合には、第1及び第2の吸収型格子間の距離をタルボ干渉距離に設定する必要がある。また、第1の吸収型格子の種類を、吸収型格子ではなく、比較的アスペクト比が低い位相型格子にすることも可能である。 In each of the above embodiments, the first and second absorption gratings are configured to linearly project X-rays that have passed through the slit, but the present invention is not limited to this configuration, A configuration in which a so-called Talbot interference effect is generated by diffracting X-rays with the first and second absorption gratings (configuration described in International Publication WO 2004/058070) may be employed. In this case, it is necessary to set the distance between the first and second absorption gratings to the Talbot interference distance. Further, the type of the first absorption type grating may be a phase type grating having a relatively low aspect ratio instead of the absorption type grating.
また、上記各実施形態では、第2の吸収型格子により強度変調された縞画像を縞走査法によって検出して位相コントラスト画像を生成しているが、1回の撮影によって位相コントラスト画像を生成するX線画像撮影システムも知られている。例えば、国際公開WO2010/050483号公報に記載されているX線画像撮影システムでは、第1及び第2の格子により生成されたモアレをX線画像検出器により検出し、この検出されたモアレの強度分布をフーリエ変換することによって空間周波数スペクトルを取得し、この空間周波数スペクトルからキャリア周波数に対応したスペクトルを分離して逆フーリエ変換を行なうことにより微分位相像を得ている。このようなX線画像撮影システムにも、本発明のX線管を用いることができる。 In each of the above embodiments, a fringe image whose intensity is modulated by the second absorption type grating is detected by the fringe scanning method to generate a phase contrast image. However, a phase contrast image is generated by one shooting. X-ray imaging systems are also known. For example, in the X-ray imaging system described in International Publication WO2010 / 050484, the moire generated by the first and second gratings is detected by an X-ray image detector, and the intensity of the detected moire is detected. A spatial frequency spectrum is acquired by performing Fourier transform on the distribution, and a differential phase image is obtained by separating the spectrum corresponding to the carrier frequency from this spatial frequency spectrum and performing inverse Fourier transform. The X-ray tube of the present invention can also be used for such an X-ray imaging system.
また、1回の撮影により位相コントラスト画像を生成するX線画像撮影システムには、強度変調手段として、第2の格子の代わりに、X線を電荷に変換する変換層と、変換層により生成された電荷を収集する電荷収集電極とを備えた直接変換型のX線画像検出器を用いたものがある。このX線画像撮影システムは、例えば、各画素の電荷収集電極が、第1の格子で形成された縞画像の周期パターンとほぼ一致する周期で配列された線状電極を互いに電気的に接続してなる線状電極群が、互いに位相が異なるように配置されたものであり、各線状電極群を個別に制御して電荷を収集することにより、1度の撮影により複数の縞画像を取得し、この複数の縞画像に基づいて位相コントラスト画像を生成している(特開2009−133823号公報等に記載の構成)。このようなX線画像撮影システムにも、本発明のX線管を用いることができる。 In addition, in an X-ray imaging system that generates a phase contrast image by one imaging, a conversion layer that converts X-rays into electric charges and a conversion layer are used as intensity modulation means instead of the second grating. Some use a direct conversion type X-ray image detector having a charge collecting electrode for collecting the collected charges. This X-ray imaging system, for example, electrically connects linear electrodes in which the charge collection electrodes of each pixel are arranged with a period substantially matching the period pattern of the fringe image formed by the first grating. The linear electrode groups are arranged so that their phases are different from each other, and each stripe electrode group is individually controlled to collect charges, thereby acquiring a plurality of fringe images by one photographing. A phase contrast image is generated on the basis of the plurality of fringe images (configuration described in JP 2009-133823 A). The X-ray tube of the present invention can also be used for such an X-ray imaging system.
また、1回の撮影により位相コントラスト画像を生成する別のX線画像撮影システムとして、第1及び第2の格子を、格子の延伸方向が相対的に所定の角度だけ傾くように配置し、この傾きにより延伸方向に生じるモアレ周期の区間を分割して撮影することにより、第1及び第2の格子の相対位置が異なる複数の縞画像を取得し、これらの複数の縞画像から位相コントラスト画像を生成することも可能である。このようなX線画像撮影システムにも、本発明のX線管を用いることができる。 Further, as another X-ray imaging system for generating a phase contrast image by one imaging, the first and second gratings are arranged so that the extension direction of the grating is relatively inclined by a predetermined angle. A plurality of fringe images having different relative positions of the first and second gratings are obtained by dividing and capturing a section of a moire cycle that occurs in the stretching direction due to inclination, and a phase contrast image is obtained from the plurality of fringe images. It is also possible to generate. The X-ray tube of the present invention can also be used for such an X-ray imaging system.
また、光読取型のX線画像検出器を用いることにより、第2の格子を省略したX線画像撮影システムが考えられる。このシステムでは、第1の格子によって形成された周期パターン像を透過する第1の電極層と、第1の電極層を透過した周期パターン像の照射を受けて電荷を発生する光導電層と、光導電層において発生した電荷を蓄積する電荷蓄積層と、読取光を透過する線状電極が多数配列された第2の電極層とがこの順に積層され、読取光によって走査されることによって各線状電極に対応する画素毎の画像信号が読み出される光読取型のX線画像検出器を強度変調手段として用いており、電荷蓄積層を線状電極の配列ピッチよりも細かいピッチで格子状に形成することにより、電荷蓄積層を第2の格子として機能させることができる。このようなX線画像撮影システムにも、本発明のX線管を用いることができる。 Further, an X-ray imaging system in which the second grating is omitted by using an optical reading type X-ray image detector can be considered. In this system, a first electrode layer that transmits a periodic pattern image formed by a first grating, a photoconductive layer that generates charges upon receiving irradiation of the periodic pattern image transmitted through the first electrode layer, A charge accumulation layer for accumulating charges generated in the photoconductive layer and a second electrode layer in which a large number of linear electrodes that transmit the reading light are arranged in this order, and each linear shape is scanned by the reading light. An optical reading X-ray image detector from which an image signal for each pixel corresponding to the electrode is read is used as the intensity modulation means, and the charge storage layer is formed in a grid pattern with a pitch finer than the arrangement pitch of the linear electrodes. Thus, the charge storage layer can function as the second lattice. The X-ray tube of the present invention can also be used for such an X-ray imaging system.
以上説明した実施形態は、医療診断用の放射線画像撮影システムのほか、工業用や、非破壊検査等のその他の放射線撮影システムに適用することが可能である。更に、本発明は、放射線として、X線以外にガンマ線等を用いることも可能である。 The embodiment described above can be applied not only to a radiographic imaging system for medical diagnosis but also to other radiographic systems such as industrial use and nondestructive inspection. Furthermore, in the present invention, gamma rays or the like can be used in addition to X-rays as radiation.
10 X線画像撮影システム
11 X線源
11a〜11c 点光源
12 撮影部
20 X線菅装置
22 回転陽極
23 陰極
29 傾斜面
30 陽極板
33 溝
34 第2のX線非発生材
35a〜35d X線非発生部
36a〜36c X線発生部
37 第1のX線非発生材
40 フラットパネル検出器
41 第1の吸収型格子
42 第2の吸収型格子
55 移動機構
56 マルチビーム発生部
57 単ビーム発生部
60 第1マルチビーム発生部
63 第2マルチビーム発生部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (9)
前記陰極から電子ビームが照射されるビーム照射面を有する陽極本体と、前記ビーム照射面に設けられ、電子ビームの照射によって放射線画像の撮影が可能な放射線を発生する複数の放射線発生部、及び前記放射線発生部の間にそれぞれ配置され電子ビームの照射によって放射線画像の撮影に使用可能な放射線を発生しない複数の放射線非発生部とを有する陽極と、を備えており、
前記放射線非発生部は、前記ビーム照射面に設けられた溝と、2種類以上の元素で構成され前記溝内に埋め込まれた放射線非発生材と、を含むことを特徴とする放射線管装置。 A cathode emitting an electron beam;
An anode main body having a beam irradiation surface irradiated with an electron beam from the cathode, a plurality of radiation generators provided on the beam irradiation surface and generating radiation capable of capturing a radiographic image by irradiation of the electron beam; and An anode having a plurality of radiation non-generating parts that are arranged between the radiation generating parts and that do not generate radiation that can be used for radiographic imaging by irradiation with an electron beam,
The radiation non-generating portion includes a groove provided on the beam irradiation surface and a radiation non-generating material composed of two or more elements and embedded in the groove.
前記電子ビームを、前記マルチビーム発生部と前記単ビーム発生部とに選択的に照射させる電子ビーム切替手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の放射線管装置。 The anode includes a plurality of radiation generation units and a radiation non-generation unit, a multi-beam generation unit that emits a plurality of radiation beams, and a single radiation generation unit that emits a single radiation beam. A beam generator,
The radiation tube apparatus according to claim 1, further comprising an electron beam switching unit that selectively irradiates the electron beam to the multi-beam generation unit and the single beam generation unit.
前記電子ビームを複数の前記マルチビーム発生部に選択的に照射させる電子ビーム切換え手段を備えたことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の放射線管装置。 The anode has a plurality of multi-beam generation units each having a different arrangement interval of the emitted radiation beam by different arrangement intervals of the plurality of radiation generation units and the radiation non-generation unit,
The radiation tube apparatus according to claim 1, further comprising an electron beam switching unit that selectively irradiates the plurality of multi-beam generation units with the electron beam.
前記放射線菅装置に、請求項1〜7いずれか記載の放射線管装置を用いたことを特徴とする放射線画像撮影システム。 A first grating for periodically forming a grating structure composed of a part that transmits radiation and a part that absorbs radiation, and that passes through the radiation irradiated from the radiation acupuncture device to form a first periodic pattern image; Intensity modulating means for applying intensity modulation to the first periodic pattern image at at least one relative position having a phase different from that of one periodic pattern image, and a second period generated at the relative position by the intensity modulating means. A radiation image detector for detecting a pattern image; and an arithmetic processing means for imaging phase information based on at least one second periodic pattern image detected by the radiation image detector;
A radiographic imaging system, wherein the radiation tube apparatus according to claim 1 is used as the radiation acupuncture apparatus.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104882350A (en) * | 2015-06-11 | 2015-09-02 | 杭州与盟医疗技术有限公司 | X-ray ball tube system with multienergy and larger coverage area |
JP2016529648A (en) * | 2013-07-23 | 2016-09-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Anode for X-ray tube of differential phase contrast imaging device |
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- 2011-04-27 JP JP2011099236A patent/JP2012129184A/en not_active Withdrawn
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